A comparative study on Johnson-Cook and modified Johnson-Cook constitutive material model to predict the dynamic behavior laser additive manufacturing FeCr alloy

应变率 材料科学 本构方程 合金 分离式霍普金森压力棒 机械加工 变形(气象学) 软化 标准差 流动应力 复合材料 冶金 结构工程 数学 统计 工程类 有限元法
作者
Yanhua Zhao,Jie Sun,Jianfeng Li,Yan Yi,Ping Wang
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:723: 179-187 被引量:112
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2017.06.251
摘要

An accurate prediction of flow behavior of metals considering the combined effects of strain, strain rate and temperature is essential for understanding flow response of metals, and a key requirement for numerical modeling and simulation of machining. Thus, the effects of high strain rate and elevated temperature on the deformation behaviors of FeCr alloy specimen, obtained by laser additive manufacturing (LAM), were investigated by Split Hopkinson Pressure Bar tests with the strain rates of 1000–8000 s−1 and temperature range of 20–800 °C. Strain rate softening effect was found at high strain rate and discussed. Based on the experimental results, the Johnson-Cook model and modified Johnson-Cook model were established for the LAM FeCr alloy. The predictions of these constitutive models were compared using statistical measures like correlation coefficient and absolute average error. Analysis of statistical measures reveals that J-C model has more deviation from the experimental values. Whereas, the predictions of modified J-C model are very close to the experimental results, which is better model for predicting the dynamic behavior of the LAM FeCr alloy.
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